TPM設備可靠性和故障規(guī)律
來源/作者: TPM咨詢服務中心 丨 發(fā)布時間:2017-10-05 丨 瀏覽次數(shù):
(1)設備可靠性
設備的可靠性是指系統(tǒng)、設備或零部件在規(guī)定條件下和規(guī)定的時間內完成規(guī)定功能的能力。
?、倏煽慷龋瑢υO備可靠概率的度量。
R(t)0≤R(t)≤1
固有可靠度Ri--設備在設計和制造中形成的可靠度。
使用可靠度Ru--設備在使用過程中,由于操作、維護、環(huán)境等條件對固有可靠度降低的概率。
設備可靠性
工作可靠度Ro--設備在工作中的可靠度。
三者的關系為:
Ro﹦Ri×Ru
TPM咨詢公司統(tǒng)計,電氣設備的可靠度,其中Ri占80%(設計技術40%,零件、材料30%,制造技術10%),Ru占20%??梢娫O備的可靠度主要取決于固有可靠度。
?、诠收下剩袆e設備故障規(guī)律的基本參數(shù),也是評價設備可靠性的重要特征量。
?、燮骄收下剩?lambda;),設備在一定時間內的故障總數(shù)與工作時間的比值。
?。?)設備的故障分布規(guī)律
設備故障隨時間變化規(guī)律呈不同的分布類型,依據(jù)其分布類型來估計設備可靠性參數(shù),采取合理的監(jiān)測方法和維修方針。
?、俚湫凸收锨€--浴盆曲線
見下圖8-1所示。
該曲線是設備在運行壽命時間內,故障發(fā)展的規(guī)律。
初期故障期(磨合階段)--設備投產前調整和試車階段,設備故障較多,隨著故障的消除和磨合,故障逐漸降低而趨于穩(wěn)定。這一階段反映了設備設計、制造和安裝調整的技術質量水平。
偶發(fā)故障期--設備進入正常運轉階段的故障特征,故障率較低并保持穩(wěn)定。這與運行條件,操作與維修密切相關。
耗損故障期--設備經過故障穩(wěn)定階段,由于機械磨損、化學腐蝕及物理性質的變化,設備故障率開始上升,進入耗損故障期。對于可修復的設備,應進行維修,以延長設備的使用壽命。
以上三個階段對應故障分布的三種基本類型,即初期為故障遞減型,偶發(fā)期為故障恒定型,耗損期為故障遞增型。
2)復雜設備的故障模型20世紀60年代,提出了可靠性為中心的維修理論,經過大量的研究,對于復雜設備故障,除了浴盆曲線故障模型外,還存在其他五種故障模型,見圖8-2。五種故障曲線顯示各種機電部件故障與時間的關系,其中故障概率呈穩(wěn)定或緩慢上升D、E、F三種類型占了故障總概率的89%,其余的只占11%。
Dalanik定律:"可修復的復雜設備,無論故障件壽命分布類型如何,故障件修復或更新以后,設備的故障率隨時間而趨于常數(shù)。"復雜設備的故障模式多種多樣,每種故障隨機發(fā)生后,如果及時排除、修復或更新故障件,可使設備故障率成為常數(shù)。除了簡單的磨損、疲勞及腐蝕等消耗故障外,才屬于A、B、C類型故障。
不同的故障分布曲線,設備越復雜,故障率越高,隨機性越大。只按某種固定監(jiān)測診斷方法和維修方式,難以解決復雜的設備故障問題。美國宇航局NASA通過研究,歸納六種設備故障概率,其中F類占68%,在整個服役期內故障概率恒定。所謂復雜的設備是指具有多種故障模式的設備,一般的機械設備、電氣和電子設備大多為復雜的設備,如電機、汽輪機、加工中心、壓縮機及生產線等。這些設備的故障基本符合F類故障規(guī)律,在服役期間故障率恒定不變,但是其故障是隨機發(fā)生的。所以要強調對設備的監(jiān)測和診斷,設備故障的隨機性越強,越要進行檢測和診斷。設備可靠性檢測診斷有設備停機檢測診斷和運行中的檢測診斷;也有在線監(jiān)測診斷和離線監(jiān)測診斷。
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